“在太空中，没有人能听到你的尖叫。”

现在经典的标语（来自有史以来最伟大的科幻恐怖电影之一《异形》）取决于我们大多数人普遍做出的一个大假设：太空是空的。而且它确实是——大部分。但是星星之间有东西，在某些情况下，它足以引起一点噪音。

所以也许我们应该修改那一行。在太空中，没有人能听到你的尖叫——除非你尖叫得足够大声，而且是在正确的地方。

我们所认为的“声音”实际上只是通过某种材料（科学家称之为媒介）传播的振动。我现在在写这些词时听的音乐就是这样一种振动，是由电流通过我电脑扬声器内的磁铁脉冲产生的。磁铁驱动膜快速来回摆动，推动周围的空气。这会产生波——通常称为声波，但更技术上称为声波——由略微压缩和解压的空气传播到我的耳朵。最后，在我的内耳内，另一层膜响应振动并向我的大脑发送信号，大脑将它们解释为音乐。

声波通过使介质中的原子或分子连续相互碰撞而穿过介质。对于我的音乐来说，这种媒介是空气，但你也可以在水下听到声音——或者如果你把耳朵放在里面，也可以听到固体的声音。由于成分和密度不同，波穿过这些材料的方式与穿过空气的方式略有不同，但原理是相同的。

如果太空真的是空的——一个完全的真空，没有任何物质——那么是的，外星人的口号无疑是正确的。总的来说，这是真的;按照人类的标准，太空几乎名副其实。

不过，人类的标准并不是比较的重要基础。要理解原因，需要对太空中不同数量的保声物质进行一些基本的数量级数值思考。让我们用 “particle” 这个词作为这种材料的通用术语;它可以指代任何类型的单个物质单位——原子、分子、亚原子粒子等等。

考虑到这一点，让我们问一下：空多空？例如，实验室真空室每立方厘米或厘米可能包含 1 万亿个颗粒（体积约为典型六面模具的四分之一）。这可能看起来很多，但它的粒子密度比你呼吸的空气的密度小数千万倍，每厘米有几十万个分子。33

然而，尽管实验室的真空吸尘器可能相对空旷，但空间使它看起来像汤。行星际空间要稀薄得多，每立方厘米只有几十个粒子。如果太阳吹出太阳风暴，这种稀粥可以达到每厘米 100 多万个颗粒，但即便如此，它也不如地球上实现的极高真空那么大。3

即便如此，你的呼喊也不会传得太远。没有足够的粒子相互碰撞来传输声波。如果您希望声音在空间中移动，而恒星之间的空间——星际介质——甚至更薄，每立方只有 100 个粒子大体积下运行的更响亮的源。

该波的速度取决于介质的密度，但在到现在为止，您可能明白并非所有空间都是平等的疏散。在星云和其他天体区域，物质更厚。像猎户座星云这样被明亮照亮的气体云的典型密度约为每厘米 10,000 个粒子 （km/s）。这比地球空气中不到 1 公里/秒的音速要快得多，所以对我们地球人来说这已经快了。但是爆炸恒星的物质会将其留在尘埃中（可以这么说）——它以真正的超音速犁入周围的气体中。这会产生冲击波，很像战斗机发出音爆。爆炸恒星周围的环境物质被冲击波压缩，形成可爱的细丝和气体带，这在超新星不断扩大的碎片云中很常见。

即便如此，你的呼喊也不会传得太远。没有足够的粒子相互碰撞来传输声波。如果您希望声音在空间中移动，则需要一个在大体积下运行的更响亮的源。

换句话说，如果没有太空中的声音，我们可能不会在这里谈论太空中的声音。这可能违背了传统智慧，但我愿意大声喊叫，让我的声音被听到。

该波的速度取决于介质的密度，但在典型的星云中，它大约是每秒 10 公里 （km/s）。这比地球空气中不到 1 公里/秒的音速要快得多，所以对我们地球人来说这已经快了。但是爆炸恒星的物质会将其留在尘埃中（可以这么说）——它以真正的超音速犁入周围的气体中。这会产生冲击波，很像战斗机发出音爆。爆炸恒星周围的环境物质被冲击波压缩，形成可爱的细丝和气体带，这在超新星不断扩大的碎片云中很常见。

有点令人惊讶的是，星云中的音速不仅仅是一个神秘的天体物理学问题——事实证明，它对我们在地球上的生存很重要。当分子云中一团致密的气体和尘埃坍缩时，它会变平并形成围绕新形成的恒星的圆盘。对这种圆盘的典型密度的非常粗略估计是每厘米数十到数百万亿个颗粒3，密度比实验室真空更高，但与空气相比，稀释度极低。我想说这符合“空间”的条件，但它仍然足以维持声波，这很关键。如果材料足够致密，它会变得粘稠甚至湍流，从而使材料块逐渐长成行星。这些条件取决于盘内的声速，如果没有它们，那里的粒子往往会围绕恒星运行，而根本不会产生行星。

换句话说，如果没有太空中的声音，我们可能不会在这里谈论太空中的声音。这可能违背了传统智慧，但我愿意大声喊叫，让我的声音被听到。